DE3900734C2 - Vorrichtung zum Richten und Abschneiden von Runddraht oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Richten und Abschneiden von Runddraht od. dgl. ent­ sprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Runddraht und Walzgut weisen nach der Herstellung kein homogenes und spannungsfreies Gefüge auf, so daß sie vor der Weiterverarbeitung oftmals durchgewalkt und gerade­ gerichtet werden müssen.

Unter dem Gattungsbegriff Drahtricht- und Abschneidemaschinen sind Vorrichtungen bekannt, in denen das zu richtende und abzuschneidende Material kontinuierlich mittels Einzugswalzen von der Haspel weg durch einen Richtrotor transportiert und nachfolgend in einer Schneid­ vorrichtung in gleich lange Abschnitte getrennt wird.

Die Schneidvorrichtung wird dabei mechanisch oder elek­ trisch durch den Draht selbst ausgelöst, wobei der Draht, um gleich lange Abschnitte zu erreichen, während des Schneidens an einem verstellbaren, festen Anschlag anliegt.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Arbeitsweise ist, daß es bei jedem Schneidvorgang zwangsläufig zu einem Durch­ rutschen der kontinuierlich angetriebenen Einzugswalzen auf dem Material kommt, das zu einer Beschädigung der Materialoberfläche führt. Auch der durchlaufende Richtrotor beschädigt mit seinen Richtbacken den während des Schneidvorgangs stillstehenden Draht, wobei es nicht nur zu Oberflächenbeschädigungen, sondern sogar zu einem Verdrallen des Materials kommen kann. Weder ein Auskuppeln der Einzugswalzen während des Schneidens noch ein wegmäßig kurzes Oszillieren des Richtrotors können diese Nachteile vermeiden, da der Schneidvorgang zeitlich zu kurz ist, um diese Maßnahmen technisch ausreichend wirksam werden zu lassen.

Bei der Verarbeitung von Walzdraht für Baustahlmatten führen beispielsweise sichtbare Oberflächenbeschädigun­ gen und Verdrallungen der Oberflächenstruktur zu einem Qualitätsverlust und zu einer Zurückstufung der Baustahl­ matten in eine geringere Güteklasse.

Aus der GB-PS 1 413 143 ist eine Vorrichtung zum Richten und Schneiden von drahtseitigem Material bekannt, welche zwischen einer Haspel und einer ortsfesten Schneidpresse angeordnet ist. Das Grundgestell dieser Vorrichtung ist durch einen oszillierend antreibbaren Schlitten gekennzeichnet, der eine pneumatisch betätigbare Klemmzange als Vorschubeinrichtung sowie einige Richtrollen als Richteinrichtung trägt. Die abzuschneidende Länge des Materials wird durch den verstellbaren Hub einer Kolben- Zylinder-Einheit bestimmt, die den Schlitten bewegt. Eine weitere ortsfeste, pneumatisch betätigbare Klemmzange fixiert das Material nach erfolgtem Vorschub während des Abscheidens. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorschubphase die Klemmzange des Schlittens geschlossen und die ortsfeste Klemmzange geöffnet ist. Nach erfolgtem Vorschub und der Fixierung des Materials wird der Abschneidevorgang ausgelöst und der Schlitten - mit geöffneter Klemmzange - zurückgeführt. Hierbei kommt es zu einem wegmäßigen Versatz der Richtrollen gegenüber dem ortsfest fixierten Material, welcher zum Richten des Materials dient. Wesensmerkmal dieser bekannten Vorrichtung ist somit ein wechselseitiges Vorschieben und Richten des Materials, wobei der Richtprozeß absatzweise und ungleichmäßig - bei geringer Leistung - abläuft.

Aus der DE-PS 6 59 824 ist eine Maschine zum Richten und Abschneiden von Drähten bekannt, die - in Durchlaufrichtung des Materials gesehen - aus einer Richtvorrichtung mit Materialvorschub und einer Abschneidevorrichtung besteht. Beide Vorrichtungen können über separate, schaltbare Kupplungen mit dem Hauptantrieb der Maschine in Wirkverbindung stehen. Wesensmerkmal dieser Maschine ist, daß - bei ausgeschalteten Kupplungen - zuerst der Hauptantrieb der Maschine mit einem Schwungrad anlaufen kann und danach die Richtvorrichtung mit dem Materialvorschub an den Hauptantrieb gekuppelt wird. Durch periodisches Auslösen der Abschneidevorrichtung auf bekannte Weise wird das Material in Stücke zerschnitten. Da während der Abschneidephase der Antrieb der Richtvorrichtung mit dem Materialvorschub durchläuft, kommt es zu Oberflächenbeschädigungen des in der Abschneidevorrichtung stillstehenden Materials.

Aus der CH-PS 673 605 sind Vorrichtungen zum Richten und Schneiden von Draht bekannt, die jeweils aus einem Richtrotor, Walzenpaaren zum Materialvorschub sowie einer Schneidvorrichtung bestehen. Wesensmerkmal einer ersten Ausführungsform ist die ortsfeste Anordnung der Schneidvorrichtung sowie ein periodisches Beschleunigen und Antrieben des Richtrotors und des Materials sowie anschließendes Wiederabbremsen bis zum Stillstand in der Phase des Abschneidens. Bei einer zweiten Ausführungsform ist die Schneidvorrichtung in der Materialachse verschiebbar angeordnet. Auch findet kein Abbremsen bis zum Stillstand statt, sondern die Geschwindigkeiten werden in der Phase des Abschneidens nur vermindert, wobei die Schneidvorrichtung auf bekannte Weise - an die Materialgeschwindigkeit angepaßt - in Vorschubrichtung des Materials mitbewegt wird. Beide Ausführungsvarianten gewährleisten nicht, daß jeder Abschnitt des Materials einer gleichbleibenden Richtwirkung unterliegt, da der Richtvorgang mit periodisch wechselnden Geschwindigkeiten abläuft und damit ungleichmäßig ist. Sie sind außerdem mit einem Leistungsverlust behaftet, da der Richtvorgang nicht kontinuierlich durchlaufen kann.

Weitere grundsätzliche Ausführungsformen von Vorrichtungen zum Richten und Schneiden drahtartiger Materialien sind aus der Literatustelle DRAHTWELT 1979, Nr. 1, S. 20 bis 23 bekannt. Diese Vorrichtungen lassen sich in zwei Gruppen unterteilen, nämlich solche mit ortsfest angeordneten Schneidvorrichtungen und solche mit bewegten Schneidvorrichtungen, die bis auf die Drahtgeschwindigkeit beschleunigt und im Augenblick des Schneidens geschwindigkeitsgleich mit dem Draht bewegt werden. Es sind ferner Zusatzeinrichtungen bekannt, die ein Oszillieren des Richtapparates bewirken, wobei diese Zusatzeinrichtungen dazu benutzt werden, Beschädigungen der Drahtoberfläche, unterschiedliche Festigkeits- und Dehnungswerte - über die Drahtlänge gesehen - sowie teilweise meßbare Verdickungen des Drahtes zu vermeiden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß bei kontinuierlichem Betrieb jeder Abschnitt des zu behandelnden Materials einer gleichbleibenden Richtwirkung unterliegt und Oberflächenbeschädigungen oder Verdrallungen vermieden werden.

Gelöst ist diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Anordnung bietet bei kontinuierlichem Betrieb die Möglichkeit, durch eine der Vorschubbewegung des Materials entgegengesetzte, auf die Materialgeschwindigkeit abgestimmte Schlittenbewegung das für den eigentlichen Richtvorgang so wichtige konstante Verhältnis zwischen Richtrotordrehzahl und Materialvorschubgeschwindigkeit auch während des Schneidens unterbrechungslos aufrechtzuerhalten, ohne das Material an der Oberfläche zu beschädigen oder es gar zu verdrallen. Es ist ein Schalter vorgesehen, durch den sowohl der zur oszillierenden Schlittenbewegung dienende Antrieb als auch die Schneidvorrichtung - unter Zwischenschaltung einer geeigneten Steuereinrichtung - in eine zeitlich genau vorgegebenen Weise aktiviert werden. Wesentlich ist hierbei, daß zum Zeitpunkt des Schneidvorgangs ein Stillstand des Materials relativ zur ortsfesten Schneidvorrichtung durch eine der Materialvorschubrichtung gegenläufige Bewegung des Schlittens erreicht wird. Das Einleiten der Schlittenbewegung muß zeitlich abgestimmt derart gesteuert werden, daß das Material sicher am Anschlag anliegt, bevor die gegenläufigen Bewegungen einander nahezu aufheben und der Schneidvorgang abläuft. Ein sich hieraus ergebender wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß aufgrund des praktisch völligen Kompensierens der einander entgegengerichteten Geschwindigkeiten der Rutschweg der kontinuierlich drehenden Einzugswalzen wesentlich verringert ist.

Gemäß Anspruch 2 ist der zur oszillierenden Bewegung des Schlittens dienende Antrieb ortsfest an dem Grundgestell befestigt, als Elektromotor ausgebildet und mittels eines Gewindetriebs mit dem Schlitten gekoppelt. Die Kupplung an dem anzutreibenden Schlitten kann grundsätzlich in beliebiger, nur von der Charakteristik und den konstruktiven Merkmalen des Antriebs abhängigen Weise erfolgen. Der Antrieb muß lediglich derart beschaffen sein, daß eine in der Geschwindigkeit und der Phasenlage an die Vorschubbewegung des Materials anpaßbare Linearbewegung erzeugt wird.

Gemäß Anspruch 3 ist eine NC-Steuerung vorgesehen, die bei höchsten Qualitätsanforderungen an das Material hinsichtlich der Oberflächengüte und der Drallfreiheit eingesetzt werden kann. Durch Einsatz dieser NC-Steuerung können die gegenläufigen Bewegungen und Geschwindigkeiten zwischen Material und Schlitten voll­ ständig kompensiert und zeitlich optimal aufeinander abgestimmt werden, so daß ein Durchrutschen der Einzugs­ walzen unterbleibt und Beschädigungen des Materials nahezu vollständig vermieden werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert:

Mit 1 ist in der Zeichnung das U-förmige Grundgestell der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezeichnet, welches in seinem oberen Bereich eine Linearführung 2 trägt. Auf der Linearführung 2 ist ein Schlitten 3 unverdrehbar, aber verschiebbar gelagert, welcher die im folgenden noch zu erläuternde Richtvorrichtung trägt.

Mit 4 ist ein an einem Schenkel des Grundgestells 1 befestigter Antrieb bezeichnet, der im Ausführungsbei­ spiel als Servomotor ausgeführt ist, dessen Antriebswelle in einer Gewindespindel 5 fortgeführt ist, die ihrerseits mit einer Gewindebuchse 6 im Eingriff steht, die am Schlitten 3 befestigt ist. Entsprechend der Drehrichtung des Antriebs 4 und damit auch der Gewindespindel 5 ist somit der Schlitten 3 in Richtung des Pfeiles 7 oder in Gegenrichtung längs der Linearführung 2 verschiebbar.

Ebenfalls am Grundgestell 1 befestigt ist eine Schneid­ vorrichtung 8, deren Abschneidemesser 9 gegenüber der ortsfesten Abschneidebuchse 11 und dem zu verarbeitenden Material 12, nämlich Draht, in Richtung der Pfeile 10 bewegbar ist. Die Schneidvorrichtung 8 kann beispiels­ weise eine elektrohydraulische Antriebseinheit umfassen.

Mit 13 ist ein beispielsweise mit dem Grundgestell 1 in Verbindung stehendes Gestell bezeichnet, in dessen oberem Bereich - mit der Öffnung der Abschneidebuchse 11 fluchtend - ein einstellbarer Anschlag 15 angebracht ist, der mittels der Kontermutter 14 festgestellt werden kann.

Mit 16 ist ein mit dem Material 12 zusammenwirkender, berührend oder berührungslos arbeitender Schalter be­ zeichnet, dessen Funktion zur Einleitung der oszillieren­ den Schlittenbewegung und des nachfolgenden Schneidvor­ gangs dient.

Der Schlitten 3 wird gebildet durch einen im wesentlichen geschlossenen Rahmen 17, der oberseitig einen Motor 18 trägt. In dem Rahmen 17 ist - um eine angedeutete Achse 19 drehbar in den Lagern 21 gelagert - ein an sich bekannter Richtrotor 20 angeordnet, dessen einstellbare Richtbacken 22 aufgrund des Achsenversatzes Wechselver­ formungen und damit ein Richten des Materials 12 bewir­ ken, wenn dieses in Richtung des Pfeiles 7 durch den Richtrotor 20 transportiert wird. Der Antrieb des Richt­ rotors 20 erfolgt mittels des angedeuteten Riementriebs 23 durch den Motor 18.

An dem Schlitten 3 bzw. dem Rahmen 17 ist ein Paar Einzugswalzen 24 gelagert, deren Antrieb über ein nur angedeutetes Rädervorgelege 25 vom Motor 18 abgeleitet ist. Die Einzugswalzen 24 dienen dem Materialvorschub mittels Kraftschluß, wobei die benötigte Vorspannkraft elastisch durch eine nicht dargestellte Einrichtung auf die Einzugswalzen 24 aufgebracht werden kann.

Auf eine Darstellung der dem Antrieb 4, der Schneidvor­ richtung 8, dem Schalter 16 sowie dem Motor 18 zugeordne­ ten Energieversorgungs-, Steuerleitungen und Steuerungs­ einrichtungen ist aus Gründen der zeichnerischen Über­ sichtlichkeit verzichtet worden. Deren grundsätzlicher Aufbau wird jedoch aus der folgenden Funktionsbeschrei­ bung erkennbar werden.

Das von einer nicht dargestellten Haspel abgespulte Material 12 wird nach Durchlaufen des Richtrotors 20 im gerichteten Zustand von den Einzugswalzen 24 erfaßt und in Richtung des Pfeiles 7 durch die Abschneidebuchse 11 geschoben. Sobald der Anfang des Materials 12 den Schal­ ter 16 überfährt, wird durch diesen eine dem Material 12 gegenläufige Bewegung des Schlittens 3 durch den Antrieb 4 bewirkt.

In dem Maße, in dem die Geschwindigkeit der gegenläufigen Bewegung des Schlittens 3 ansteigt, verlangsamt sich die auf den ortsfesten Anschlag 15 bezogene Vorschubbe­ wegung des Materials 12 in der Abschneidebuchse 11, bis das Material 12 - in der Bewegung auf den festen Anschlag 15 hin immer langsamer werdend - diesen Anschlag 15 dennoch erreicht und zum Stillstand kommt.

Genau zu diesem Zeitpunkt ist die Beschleunigungsphase der gegenläufigen Bewegung des Schlittens 3 beendet und geht nun in eine Bewegung mit konstanter, der Vorschub­ bewegung des Materials 12 entsprechender Geschwindig­ keit über, so daß sich beide Geschwindigkeiten gegensei­ tig aufheben, wodurch das Material 12 - ohne gestaucht zu werden - am Anschlag 15 stillstehen kann.

Während dieser Phase wird nun die Schneidvorrichtung 8 eingeschaltet und das Material 12 abgeschnitten. Es fällt danach in eine Auffangmulde, die jedoch zeichne­ risch nicht dargestellt ist.

Nach Beendigung des Schneidvorgangs, nämlich zu einem Zeitpunkt, zu dem das Abschneidemesser 9 die Abschneide­ buchse 11 wieder freigegeben hat, wird die gegenläufige Bewegung des Schlittens 3 verzögert und in eine der Richtung des Pfeiles 7 entsprechende Bewegung umgekehrt, bis der Schlitten 3 wieder seine Grundstellung erreicht hat.

Je nachdem, wie der Hub der Oszillationsbewegung des Schlittens 3 bemessen wird, steht ein unterschiedlich langer Zeitanteil für den Schneidvorgang zur Verfügung, so daß mit geringer Vorschubgeschwindigkeit bei kritischem Material eine sanfte, auf das Material abgestimmte Schneidbewegung möglich ist. Ein Durchrutschen der Einzugswalzen auf dem Material kann wesentlich verringert werden bzw. bei Verwendung einer NC-Steuerung praktisch vermieden werden.

Die Erzeugung technisch einwandfreier und unbeschädigter Abschnitte des Materials ist damit gewährleistet.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Richten und Abschneiden von Runddraht oder dergleichen metallischem Material (12), bestehend aus einer Richteinrichtung (20, 22) und einer Vorschubeinrichtung (24) mit gemeinsamem Antrieb (18) und aus einer ortsfesten Schneidvorrichtung (8), wobei ein parallel zur Vorschubrichtung des Materials (12) oszillierend antreibarer Schlitten (3) vorgesehen ist, der die Richteinrichtung (20, 22) und die Vorschubeinrichtung (24) sowie deren gemeinsamen Antrieb (18) trägt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Schneidvorrichtung (8) mit einem Anschlag (15) für das Material (12) ausgerüstet ist,
• - daß ein durch das Material (12) betätigbarer, mit einer Steuerung für den Antrieb (14) des Schlittens (3) in Wirkverbindung stehender Schalter (16) vorgesehen ist,
• - daß die Steuerung mit der Schneidvorrichtung (8) in Wirkverbindung steht und bei Betätigung des Schalters (16) durch das Material (12) aktivierbar ist,
• - daß die Steuerung zum Einschalten sowie zur Kontrolle der oszillierenden Bewegung des Schlittens (3) eingerichtet ist mit der Maßgabe, daß nach Betätigung des Schalters (16) der Schlitten (3) entgegen der Vorschubrichtung des Materials (12) derart bewegt wird, daß die Geschwindigkeit des Materials (12) von dem Zeitpunkt seines Anstoßens an dem Anschlag (15) ab kompensiert ist und das Material (12) während des Zeitintervalls des Abschneidens relativ zur Schneidvorrichtung (8) stillsteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am Grundgestell (1) angeordnete, die oszillierende Bewegung des Schlittens (3) bewirkende steuerbare Antrieb (4) als Elektromotor ausgebildet und mittels eines Gewindetriebs (5, 6) mit dem Schlitten (3) gekoppelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung als NC-Steuerung ausgebildet ist.